معامل الانكسار.. النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ وسرعته في وسط



معامل الانكسار (Refractive Index)

تعريفه:

معامل الانكسار هو كمية فيزيائية تصف مدى انكسار الضوء عند انتقاله من وسط إلى آخر. يُعرّف بأنه نسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعته في وسط معين.

معادلة معامل الانكسار:

n = c / v
حيث:
  • n: معامل الانكسار
  • c: سرعة الضوء في الفراغ (300,000,000 متر/ثانية)
  • v: سرعة الضوء في الوسط

خصائص معامل الانكسار:

  • لا وحدة لمعامل الانكسار.
  • يزداد معامل الانكسار مع كثافة الوسط.
  • يختلف معامل الانكسار باختلاف طول الموجة للضوء.
  • يُستخدم معامل الانكسار في العديد من التطبيقات، مثل:
1- تصنيع العدسات والمرايا.
2- قياس خصائص المواد.
3- تحديد نوع المادة.

معاملات الانكسار لبعض المواد:

المادة

معامل الانكسار (λ = 5890 Å)

الهواء (عند الضغط ودرجة الحرارة المعياريين)

1.0003

الماء

1.33

الإيثانول

1.36

الأسيتون

1.36

الكوارتز المنصهر

1.46

البنزين

1.50

الزجاج التاجي

1.52

كلوريد الصوديوم

1.54

البوليسترين

1.59

ثاني كبريتيد الكربون

1.63

الزجاج الظراني

1.66

أيوديد الميثيلين

1.74

الماس

2.42

ملاحظة:

هذه القيم تقريبية وتختلف باختلاف طول الموجة للضوء.

تأثير معامل الانكسار على انكسار الضوء:

عندما ينتقل الضوء من وسط إلى آخر، ينكسر الضوء عند حدود الوسطين. تحدد زاوية الانكسار معامل الانكسار للوسطين.

تطبيقات معامل الانكسار:

  • تصنيع العدسات والمرايا: يُستخدم معامل الانكسار في تصميم العدسات والمرايا لتحديد شكلها وقدرتها على تركيز الضوء.
  • قياس خصائص المواد: يُستخدم معامل الانكسار لقياس خصائص المواد، مثل الكثافة والتركيب الكيميائي.
  • تحديد نوع المادة: يمكن استخدام معامل الانكسار لتحديد نوع المادة.

ملاحظة:

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على معامل الانكسار، مثل:
  • طول الموجة للضوء.
  • درجة حرارة الوسط.
  • الضغط على الوسط.